流浪地球人、三体人、汽车人，竟然都是宇宙老乡！？
流浪地球人、三体人、汽车人，竟然都是宇宙老乡！？
宇宙这么大，怎么都扎堆往一个地跑？
如果说《流浪地球》打开了中国科幻电影的大门，那么《流浪地球2》就是凭一己之力把中国科幻电影拉到了世界顶级的水平。
庞大壮观的世界观设定、充满想象力的科幻元素、明线暗线并进的复杂剧情...相信《流浪地球2》让每一个观众都由衷的感受到了「科幻」这一经典文艺类型的巨大魅力。
当电影结尾行星发动机被点燃、地球开始流浪之旅的震撼画面出现时，一种属于地球和宇宙的浪漫不言自明。
△图/《流浪地球2》海报
在电影中，地球流浪的目的地是半人马座α星中的比邻星，这个半人马座α星，可大有来头。
它是距离太阳最近的恒星系统，也是小说《三体》中三体人的老家、《变形金刚》中汽车人和霸天虎的老家（塞伯坦星球），《阿凡达》中纳美族人的老家（潘多拉星球）。
△半人马座α星是一个三合星系统，包括半人马座α星A、半人马座α星b、比邻星三颗恒星，后文会详解。
有人调侃道，三体人为了躲避恒星危机来太阳系准备殖民地球，地球人又为了躲避太阳危机跑到半人马座安家。
这帮外星人，甚至是地球人，为啥都对这地方情有独钟？搞了半天大半个宇宙人全都是老乡？这半人马座是一片怎样的洞天福地？
半人马座α星
距离地球最近的恒星系统
顾名思义，半人马座α星（南门二，α Centauri）位于半人马座，在古人看来，这是一颗恒星，而且是半人马座最亮的星，因此编号为α。
随着天文学的发展，人们先是发现它是由半人马座α星A星、B星相互绕转组成的双星系统，距离仅太阳4.37光年，是距离地球最近的恒星系统。后来又发现了绕半人马座α星AB系统旋转的C星，这颗恒星星距离我们更近，仅4.24光年，因此得名Proxima，即距离最近的星，中国天文学家的翻译则更为其增添了一分浪漫色彩——比邻星。半人马座α星A星、B星都是类似太阳的主序星，半人马座α星的亮度主要来自这两颗星，而比邻星则是一颗小而昏暗的红矮星。
*红矮星，是质量约为太阳十分之一的恒星，因其表面温度低、颜色偏红而称之为红矮星。红矮星在宇宙中数量众多，我们的银河系中70%的恒星都是红矮星。
半人马座α星是众多科幻作品中外星人的老家，其经典的三星系统被小说家刘慈欣用来幻想出了《三体》，《变形金刚》中汽车人和霸天虎的母星赛博坦星球便是围绕半人马座α运行的行星，《流浪地球》的地球目的地设定也是半人马座α星，《阿凡达》中纳美族人的母星潘多拉星，也是围绕半人马α星的一颗行星。
△太阳与半人马座α三星系统的大小和颜色对比。图/Wikipedia
问题来了，为啥科幻作品都偏爱半人马α星？除了它与地球距离极近以外，也和那个让我无数人沉迷的“外星人”有关。
其中的关键就是半人马α星的C星比邻星，它的光度只有太阳的1/20000，看上去是一颗又冷又暗、毫不起眼的红矮星，但实际上它可大有来头。
△哈勃望远镜拍摄到的比邻星。图/Wikipedia
很多人应该还有印象，比邻星曾在几年前凭借一则研究新闻火爆过全网——它的一颗行星（比邻星b），可能存在外星生命。
2016年，欧洲南方天文台（ESO）发布了一项声明：研究人员在比邻星周围发现了一颗岩质系外行星比邻星b，并且其与比邻星之间的距离适当，处于所谓的宜居带范围内，拥有允许液态水存在的适宜温度，也就是说这颗行星存在诞生生命的适宜条件。
△艺术家对比邻星 b 的印象为干旱（但并非完全无水）的岩质超级地球。这种外观是关于这颗系外行星发展的当前理论的几种可能结果之一。图/Wikipedia
消息一出瞬间火爆全球，此后，比邻星b成为太阳系外最引人瞩目的行星之一，世界各国对其的研究相继展开，比邻星b也逐渐被科幻作品疯狂薅羊毛，许多作品中外星人的母星设定都瞄准了这里。
△艺术家对比邻星b表明的幻想。图/Wikipedia
而且作为太阳系最近的邻居，比邻星成为《流浪地球》中地球流浪2500年后即将到达的目的地，当然是合情合理。
科幻电影里的外星人
都是什么来头？
所有人都想知道：宇宙这么大，地外行星如此之多，这些行星上到底是否演化出了生命？确实，与地球类似的行星分布广泛，但目前还没有证据表明有其它星球上存在生命形式。需要指出的是，这里的“生命”不一定指外星文明，也可能指微生物，研究系外行星的大气层就可能发现它们的存在。
△地外行星数量以及观测方法。图/《人类宇宙四万年》
我们知道，动植物有机体会排出大量氧气和甲烷，因而这两种气体可能是生命的迹象。想象一下，如果地球之外有文明在观察我们，那么他们一旦发现地球大气中存在氧气和甲烷，就能推断这里可能有生命存在。
有了两种气体作为“生命标志物”，即有机体的间接探测器，剩下的就是等待。谁知道在未来，是太阳系探测任务首先在太阳系内（比如木卫二或者土卫二的冰盖下）发现生命的痕迹，还是系外行星探索任务首先在系外行星的大气层中发现生命迹象呢？对此研究专家们也没有统一意见。
△木卫二，拥有太阳系中任何已知固体天体中最光滑的表面，据猜测其冰盖下可能存在生命。图/Wikipedia
在科幻作品中，我们与外星智慧生命的联系，除了开着飞船的面对面交流外，基本只剩下另一种交流手段：一些共同朝向天空某个方向的巨大抛物面——射电望远镜。
比如小说《三体》中，女主叶文洁就是在红岸基地的射电望远镜监听部收到了来自三体星的无线电信号；电影《超时空接触》中，女主埃莉·爱罗薇通过美国新墨西哥州的甚大射电望远镜阵列探测到来自织女星位置的射电信号，并从中解读出外星文明发给人类的信息。
△位于美国新墨西哥州的甚大阵是一个由 27 台抛物面射电望远镜组成的干涉阵列。图/Wikipedia
这个射电望远镜到底是什么来头？它真的能收到外星人发出的信号吗？
射电望远镜，是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备，它可以捕获天体发出的无线电波，对其进行处理转换为数据和图像。
△位于澳大利亚新南威尔士州帕克斯天文台射电望远镜。图/Wikipedia
它们主要由巨大的抛物面组成，也就是反射面，它的任务是收集无线电信号，并汇聚到焦点上。焦点上有接收机，它是天线的“心脏”，能够记录和放大无线电波并将其转换成电子信号，再把电子信号转换成图像。无线电波的频率范围很宽，哪个波段的信号被接收取决于反射面的完美程度和接收器的类型。
△射电望远镜工作原理。图/《人类宇宙四万年》
射电望远镜的分辨率主要取决于接收面积的大小，而利用干涉技术组成的射电望远镜阵列，其分辨率取决于天线之间的距离。世界上最大的单天线射电望远镜口径达500米，是中国在贵州建造的500米口径球面射电望远镜天眼（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST），也就是我们经常在新闻里看到的“中国天眼”。
△群山之中的“中国天眼”。图/视觉中国
射电望远镜是揭示宇宙秘密的重要探测设备，除了寻找遥远的地外文明外，它们还肩负着寻找第一代诞生的天体、观测暗物质和暗能量等重任，相信未来如果有一天我们真的联系到了外星人，射电望远镜一定在其中发挥了巨大作用。
别忘了超级地球
虽然前文提到的比邻星b是有可能存在生命的地外行星，处在比邻星的“宜居带”上，但比邻星作为红矮星，有时会出现巨大的耀斑，会发射出非常强烈的紫外线和X射线，因而比邻星b相比于地球，空间环境可能更为恶劣。
那么到底什么样的行星更有可能存在生命呢？答案就是和比邻星b类似，曾经火遍一时的“超级地球”。（比邻星b也是超级地球）
△从左到右分别是开普勒 –22b、开普勒 –69c、开普勒 –62e、开普勒 –62f 的艺术插画。这些系外行星均由开普勒空间望远镜发现，它们位于其恒星的宜居带，体积与地球相近，都是“超级地球”。图/《人类宇宙四万年》
超级地球，指巨大的类地行星，因其大于太阳系内的类地行星又明显小于海王星等气态行星，也称为超级类地行星。
2015年，美国国家航空航天局（NASA）宣布了一个重大发表：发现位于1400光年外天鹅座的地外行星开普勒452b，这颗行星直径是地球的1.6倍，质量约是地球的5倍，公转周期为385个地球日，地球相似指数(ESI)高达0.83。
△开普勒452b。图/《人类宇宙四万年》
这是截至2015年，发现的首个围绕着与太阳同类型恒星旋转且与地球大小极为相近的宜居行星，有可能拥有大气层和流动水，被称为“地球2.0”或“地球的远方表亲”。
消息一出，举世哗然，毕竟虽然从 1992年人类发现第一颗系外行星起，科学家们相继找到了越来越多的行星，但如此与地球相像的行星，这还是头一次。
自开普勒452b被发现以后，科学家们发现了越来越多的超级地球。2019年，比如《自然》杂志发表了一项研究结果：两个独立团队在2015年发现的系外行星k2-18b的大气层中发现了水蒸气的存在，这是第一颗有水且位于宜居带的超级地球。
△K2-18b。图/NASA
截至目前，人类已经发现了数百颗超级地球的存在。自从2022年新一代空间望远镜韦布上天以后，将会更加帮助我们找到全新的发现。
人类观察、研究宇宙已有数万年，从肉眼观察到空间望远镜和射电望远镜观测，从想象到脚踏实地的研究，迄今为止，人类已经有了许多许多激动人心的天文发现。但我们脚下的这颗蓝星，仍是已知的唯一存在生命的星球。
这是一趟漫长的旅程，也许可能没有尽头。
又或许，我们对宇宙的探索，仅仅只是一个开始......
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文、编辑丨武治宇
科学审校丨曹紫娟
首图来源丨视觉中国
参考资料丨《人类宇宙四万年》《亲历宇宙史》
